Inside Mini Electric Inverter Welding and Component

บทความนี้เป็นการนำเสนอเกี่ยวกับโครงสร้าง วงจรภายในและอุปกรณ์ต่างๆ ในเครื่องเชื่อมไฟฟ้าอินเวอร์เตอร์ขนาดเล็ก ซึ่งก่อนหน้านี้แอดมินเคยนำเสนอมาแล้ว 1 ตัว แต่ในบทความนี้จะเป็นคนละแบรนด์จากที่นำเสนอ ซึ่งคิดว่าจะมีความแตกต่างของการทำงาน การออกแบบวงจรภายในและเทคนิคต่างๆ ซึ่งน่าจะเป็นประโยชน์กับผู้อ่านและหวังให้ท่านได้เป็นความรู้และแนวในการเลือกซื้อ ตรวจซ่อม หรือเรียนรู้การทำงานของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าแบบใช้ลวดเชื่อม (MMA) โดยการนำเสนอเนื้อหาในบทความนี้แอดมินจะใช้รูปภาพเป็นหลักและอธิบายบางส่วนประกอบกับรูปครับ.

***(การนำเสนอเนื้อหาเครื่องเชื่อมไฟฟ้าแบบอินเวอร์เตอร์ ครั้งนี้ไม่ได้มีส่วนได้เสีย หรือชี้นำเพื่อทางการค้าใดๆ เพียงเพื่อเป็นความรู้สำหรับท่านที่สนใจในเครื่องมือนี้เท่านั้นครับ)

รูปที่ 1 และ 2 แสดงกล่องภายนอกของเครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์ที่สั่งซื้อจัดส่งมาให้ โดยในที่นี้แอดมินต้องขอลบชื่อแบรนด์สินค้าออกเพื่อไม่เป็นการชี้นำสินค้าในด้านใดๆ และยังคงเครติดของตัวสินค้าเช่นเดิมครับ.

รูปที่ 3, 4 และ 5 จะเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกับเครื่องเชื่อมไฟฟ้า คู่มือการใช้งานและอุปกรณ์เพิ่มเติมต่างๆ ที่แถมมาเพื่อให้ผู้ซื้อสามารถใช้งานได้ทันที

รูปที่ 6, 7 และ 8 ในลำดับต่อมาจะเป็นลักษณะของตู้เชื่อมไฟฟ้าด้านหน้า, ด้านหลังและด้านข้าง (เรียงลงมาตามลำดับ) ซึ่งสังเกตว่าเป็นเครื่องที่ออกแบบให้ดูค่อนข้างเรียบง่ายและการใช้งานไม่ซับซ้อนมากนัก

รูปที่ 9 เป็นเนมเพลตเพื่อแสดงสเปกการทำงานของตัวเครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์ โดยเครื่องนี้จะติดไว้ด้านใต้กล่อง

ในรูป 10 และ 11 จะเป็นวงจรภายในเครื่องเชื่อมไฟฟ้าแบบอินเวอร์เตอร์ ซึ่งแสดงลักษณะของการต่ออุปกรณ์และการเชื่อมต่อสายไฟสำหรับควบคุมการทำงานรวมทั้งอุปกรณ์ป้องกันให้กับตัวเครื่อง

สำหรับรูป 12 เป็นการจัดกลุ่มวงจรการทำงานภายในเครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์ ซึ่งจะแบ่งเป็น 7 กลุ่มใหญ่ๆ เพื่อให้เข้าใจได้ง่ายยิ่งขึ้น โดยจะเขียนคำอธิบายแบบย่อกำกับไว้

รูปที่ 13 แสดงลักษณะของตัวต้านทานปรับค่า แอลอีดีแสดงผลเมื่อมีความผิดปกติของวงจร และมิเตอร์แสดงค่ากระแสที่กำหนดด้านหน้าของเครื่องเชื่อมไฟฟ้า

รูปที่ 14 และรูปที่ 15 บอร์ดวงจรพิมพ์ด้านหลังเครื่องและตำแหน่งการวัดสัญญาณขับที่ตัวหม้อแปลง (Pulse Transformer) ซึ่งสัญญาณทำให้ทราบความถี่ของสัญญาณสวิตชิ่งรวมถึงลักษณะของสัญญาณที่เกิดขึ้นในการทดลองที่ 1

รูปที่ 16 สัญญาณที่ได้จากการทดลองวัดสัญญาณของตัวหม้อแปลง ซึ่งจะมีขนาดประมาณ 34Vp-p ลักษณะของพัลซ์ด้านบวกและด้านลบ รวมถึงช่วงเวลาหยุดการทำงานชั่วขณะ (Dead Time) และความถี่สวิตชิ่งที่ประมาณ 48kHz

รูปที่ 17 การทดลองที่ 2 แสดงตำแหน่งของการวัดสัญญาณที่วงจรแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงช่วย (Auxiliary power) เพื่อทราบลักษณะการทำงาน โดยวัดสัญญาณที่ขาเดรน (D) และซอร์ส (S) ที่ตัวไอซีสวิตชิ่งแบบสำเร็จ

รูปที่ 18 แสดงผลที่ได้จากการวัดสัญญาณให้กับไอซีสวิตชิ่งแบบสำเร็จ โดยความถี่สวิตชิ่งประมาณ 87kHz ซึ่งแหล่งจ่ายไฟเลี้ยงชุดนี้จะใช้จ่ายให้กับพัดลม ไอซีควบคุมวงจรอินเวอร์เตอร์ วงจรขับสัญญาณ และส่วนของการแสดงผลมิเตอร์ด้านหน้าปัทม์เป็นต้น

ในรูปที่ 19 สุดท้ายจะเป็นการทดลองที่ 3 โดยการวัดค่าแรงดันที่เอาต์พุตของตัวเครื่องเชื่อมไฟฟ้า ซึ่งจากการวัดนี้ค่าแรงดันเอาต์พุตปกติจะอยู่ที่ประมาณ 70 โวลต์

สำหรับภายในของเครื่องเชื่อมอินเวอร์เตอร์นี้จะต่างจากที่เคยนำเสนอที่ผ่านมา (https://www.electronicsdna.com/inside-a-small-electric-inverter-welding-machine/) และคิดว่าผู้อ่านจะได้เห็นวงจรและลักษณะของอุปกรณ์ภายใน โดยจะมีรูปแบบใหม่และต่างแบรนด์จากสินค้าเดิมที่เคยนำเสนอกัน ในครั้งต่อไปหากมีเครื่องเชื่อมไฟฟ้าอินเวอร์เตอร์อีก จะนำมาเสนอเนื้อหาเพิ่มเติมซึ่งคิดว่าผู้อ่านจะได้รับความรู้และเห็นลักษณะของเครื่องเชื่อมไฟฟ้าอีกแบบหนึ่ง รวมทั้งเป็นแนวทางความรู้ในเบื้องต้น

Reference

1. https://manualzz.com/doc/13138141/telwin-tecnica-114
2. http://danyk.cz/svar_en.html
3. https://www.st.com/resource/en/application_note/dm00152534-welding-machines-v-and-hb-series-igbts-on-twoswitch-forward-converters-stmicroelectronics.pdf
4. https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-650V_TRENCHSTOP_5_D2Pak_IGBT-ApplicationNotes-v02_00-EN.pdf?fileId=5546d46265f064ff0166435041e50bab
5. https://static5.arrow.com/pdfs2/2017/5/12/2/24/19/586/fsc_/auto/623an-9742.pdf